【手続補正書】
【提出日】平成18年10月19日(2006.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルスタックと、液体燃料を貯蔵した容器とを備え、前記セルスタックは、前記液体燃料に浸漬されたものであるとともに、プロトン導電性の高分子膜からなる電解質を介して一対の空気極と燃料極とが接合された電極−膜接合体を、燃料極側に液体燃料を供給し、燃料極側で生成した反応生成物を排出するための燃料流路と、空気極側に空気を供給し、空気極側で生成した反応生成物を排出するための空気流路とを有するセパレーター板を介在させて積層し、かつ前記燃料流路は、前記容器に貯蔵した前記液体燃料をセルスタック内に導入するための開口を設けたものであることを特徴とする直接液体供給形燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の直接液体供給形燃料電池において、電池の副反応によって生成した酸を吸着または分解する部材を、液体燃料を貯蔵した容器内に設けたことを特徴とする直接液体供給形燃料電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、液体燃料を貯蔵した容器とを備え、前記セルスタックは、前記液体燃料に浸漬されたものであるとともに、プロトン導電性の高分子膜からなる電解質を介して一対の空気極と燃料極とが接合された電極−膜接合体を、燃料極側に液体燃料を供給し、燃料極側で生成した反応生成物を排出するための燃料流路と、空気極側に空気を供給し、空気極側で生成した反応生成物を排出するための空気流路とを有するセパレーター板を介在させて積層し、かつ前記燃料流路は、前記容器に貯蔵した前記液体燃料をセルスタック内に導入するための開口を設けたものであることを特徴とする。前記液体燃料は、酸を添加しない有機溶媒と水の混合物を用いることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、請求項１記載の直接液体供給形燃料電池において、有機溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ジメチルエーテルから選択された少なくとも一種であることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、請求項１記載の直接液体供給形燃料電池において、空気流路は、その一部を大気に対して開放し、セルスタック内に空気が導入されるようにしたことが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項１記載の直接液体供給形燃料電池において、空気流路に、空気ファンまたは空気ブロワを用いて空気が導入されるようにしたことが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の直接液体供給形燃料電池において、電池の副反応によって生成した酸を吸着または分解する部材を、液体燃料を貯蔵した容器内に設けたことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、請求項２記載の直接液体供給形燃料電池において、電池の副反応によって生成した酸を吸着または分解する部材は活性炭またはゼオライトの少なくとも一方を含む部材であることが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、請求項１または２に記載の直接液体供給形燃料電池において、セルスタック中に、絶縁性を有し、少なくともその一部がセパレーター板の周縁からはみ出す部材を介在させたことが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、前記直接液体供給形燃料電池において、前記部材は、セパレーター板と電極−膜接合体との間に設けた、面積がセパレーター板のそれより大であるパッキングであることが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、請求項１または２に記載の直接液体供給形燃料電池において、セパレーター板は、燃料流路となる凹部の壁面および底面または空気流路となる凹部の壁面および底面の、少なくとも一方の流路が樹脂によって被覆されていることが好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１記載の直接液体供給形燃料電池では、セルスタックを燃料タンク内に配置して、燃料タンクをセルスタックの収納容器を兼ねるようにして、セルスタックと燃料タンクとを一体化できるので、コンパクト化を図ることができるとともに、燃料流路の開口より液体燃料をセルスタック内に導入することができるので、燃料ポンプや燃料配管が不要に
できる。また、燃料流路に導入された液体燃料は、電池反応によって生成した二酸化炭素の、重力方向に対して上方に拡散する流れによって、対流を生じるので、セルスタックへの液体燃料の導入が円滑になる。また、本発明に係る直接液体供給形燃料電池では、液体燃料としてメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ジメチルエーテル等の有機溶媒と水の混合物を用いると、硫酸等の酸が添加されている前記特許文献１、２のものとは異なり、セルスタックを燃料タンク内に配置しても、端子板間やセパレータ間の液絡によるエネルギー効率の低下やこれらの構成部材の電蝕、これによる構成部材中の金属の液体燃料中への溶出、およびそれに伴う電極−膜接合体の電解質との間のイオン交換による電極−膜接合体の特性低下もほとんどない（本発明に係る直接液体供給形燃料電池のうち、液体燃料にメタノール水溶液を用いたものは、長時間作動させると、副生成物として微量の蟻酸が生成するが、あらかじめ硫酸等の酸が添加されているものと比べて液絡による短絡電流や電蝕による電極−膜接合体の特性低下はきわめて小さい）。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明に係る直接液体供給形燃料電池では、空気流路が大気に対して開放して、この開放部を通じて空気極側に空気を拡散または対流によって供給するようにすれば、空気ファンや空気ブロワを不要にできる。なお、本発明に係る直接液体供給形燃料電池では、空気ファンや空気ブロワを用いて空気を空気極側に導入することもでき、この場合は、電池の出力を向上させることができる。ここで、ＪＩＳ（Ｂ０１３２）によれば、ファンは圧力比１．１未満または吐出圧力１０ｋＰａ未満のものをいい、ブロワは圧力比１．１以上、２．０未満または吐出圧力１０ｋＰａ以上、０．１ＭＰａ未満のものをいい、必要とする空気の圧力に応じて適宜使い分ければよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項２記載の直接液体供給形燃料電池では、液体燃料にメタノールを用いて電池を長時間運転した場合、副反応によって生成した微量の蟻酸が液体燃料を酸性化し、液体燃料のイオン伝導性が高くなるのを防止できる。電池の副反応によって生成した酸を吸着または分解する部材が活性炭またはゼオライトの少なくとも一方であれば、それによって、生成した蟻酸を吸着または分解することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明に係る直接液体供給形燃料電池では、セルスタック中に、絶縁性を有し、少なくともその一部がセパレーター板の周縁からはみ出す部材を介在させると、液体燃料にメタノール水溶液を用いたものを長時間作動させて、微量の蟻酸が生成しても、液絡のパスが長くなってそれによる短絡電流や電蝕による電極−膜接合体の特性低下を、より低減でき、電池の長寿命化に寄与することができる。なお、前記部材としては、セパレーター板と電極−膜接合体との間に設けた、面積がセパレーター板のそれより大であるパッキングとするのが好ましい。ここで、パッキングとしては、ＥＰＤＭゴム、シリコンゴム、ブチルゴム等のゴム材やＰＴＦＥ、ＰＰ等の樹脂材が好ましい。また、セパレーター板の、燃料流路となる凹部の壁面および底面または空気流路となる凹部の壁面および底面の、少なくとも一方の流路を樹脂によって被覆しておくと、上記した液絡による短絡電流や電蝕による電極−膜接合体の特性低下を、さらに低減でき、電池の長寿命化に一層寄与することができる。ここで、凹部の壁面は流路の深さに相当する面を言い、底面は流路の幅に相当する面を言う。また、樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が好ましい。